Историю развития и внедрения стандарта беспроводной связи Wi-Fi можно было начать ещё с изобретения беспроволочного телеграфа Попова, ведь принципы передачи данных по радиоканалу остаются неизменными уже более 100 лет. Но всё же, именно стремительный рост вычислительных мощностей и развитие компьютерных сетей в 1980-х – 1990-х годах позволили разработать и реализовать требовательные алгоритмы кодирования Wi-Fi сигнала, доведя сложнейшую технологию до уровня «подключил и забыл».
В 1985 году Федеральное агентство по связи США (FCC) выделило для коммерческого использования диапазоны частот в районе 900 МГц, 2.4 ГГц и 5 ГГц. А уже в 1988-м на свет вышла первая реализация беспроводной локальной сети на этих частотах под торговой маркой WaveLAN. Технология поддерживала скорость до 2-х Мбит/сек, и практически без изменений просуществовала 10 лет, до принятия в 1999 году индустриального стандарта IEEE 802.11, который сегодня известен нам как Wi-Fi. Усовершенствования – 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n стали появляться каждые несколько лет, значительно повышая скорость и безопасность соединения. В данный момент новейшим принятым стандартом является 802.11ac, способный передавать данные на скорости свыше 1Гбит/сек. В прогнозе спецификация 802.11ad повышающая скорость до 7Гбит/сек в диапазоне 60ГГц.
Как было сказано ранее, способ передачи данных с использованием технологии Wi-Fi, в сущности, ничем не отличается от привычного нам телерадиовещания. Выделенная стандартом полоса частот делится на небольшие поддиапазоны – каналы. Вещание между устройствами разделено по времени, поскольку, если в один момент на канале пытается вести передачу два и более участника, возникает коллизия. Такой способ передачи данных называется односторонним или полудуплексным. Из-за чего реальная скорость Wi-Fi обычно не превышает 60% от теоретической скорости стандарта. Большое количество коллизий снижает эффективную скорость соединения и, в пределе, делает его невозможным. Для решения этой проблемы, и ускорения передачи данных в радио среде, инженеры пошли на некоторые ухищрения, создав механизм автоматического выбора свободного канала, а также технологию MIMO, позволяющую использовать спаренные антенны, для одновременного приёма/передачи сигнала. В целом, методами повышения скорости беспроводной сети являются как простое увеличение количества приёмо-передающих антенн в одном устройстве, так и совершенствование кодирования сигнала вместе с переходом на более высокие частоты вещания. В сверхскоростных Wi-Fi решениях используются все перечисленные способы.
Последовательное введение в стандарты Wi-Fi новых частот связано не только с желанием увеличить скорость передачи сигнала, но и с намерением избежать интерференции в диапазоне 2,4 ГГц, который используется в микроволновых печах, радиотелефонах, беспроводных клавиатурах, и даже аналоговых камерах видеонаблюдения. Борьба с интерференцией, отражением сигнала и зашумлённостью радио эфира заставила производителей Wi-Fi оборудования применить технологии, использовавшиеся ранее только в военном секторе. Современная Wi-Fi точка бизнес класса способна выполнять спектральный анализ эфира, автоматически изменять частоту и направленность излучения, и даже бороться с «вражескими» Wi-Fi точками. Если домашний Wi-Fi роутер это продукт «всё в одном», то решения для бизнеса обладают расширенными возможностями и модульной структурой. Основой коммерческой Wi-Fi сети является контроллер – устройство, непосредственно управляющее беспроводной сетью и обладающее рядом функций, которые не может выполнять обычный маршрутизатор.
Например:
- удобная одновременная настройка множества точек,
- классификация клиентов и контроль доступа,
- сбор статистики для использования в бизнес аналитике,
- бесшовный Wi-Fi роуминг,
- геопозиционирование внутри зданий,
- билинг и предоставление механизмов оплаты для доступа к Wi-Fi,
- монетизация услуг с помощью рекламы.
В ряде случаев контроллером может выступать одна из точек доступа, однако это самое простое и минимальное по функционалу средство управления Wi-Fi сетью. Последним трендом в индустрии является облачный контроллер. Это программное обеспечение, размещаемое на серверах заказчика либо в публичном облаке компании-вендора Wi-Fi. Такое решение обладает практически неограниченными возможностями масштабирования, минимизирует затраты на размещение оборудования и зачастую нагляднее и проще в управлении, чем традиционные контроллеры.
Безопасность – ещё один важный аспект работы Wi-Fi. Сеть без проводов – привлекательная цель для злоумышленника, поскольку для вторжения достаточно всего лишь находиться в радиусе действия сигнала. Механизмы защиты могут варьироваться от пароля на Wi-Fi, до полноценного комплекса контроля доступа, IPS систем и аппаратных антивирусов. Обычному пользователю домашней сети достаточно следовать нескольким основным рекомендациям, чтобы в первом приближении защитить свои данные:
- Необходимо использовать длинные (более 10 символов) пароли, состоящие из случайного набора букв и цифр. Пароль должен содержать как большие, так и маленькие буквы, а также спец-символы на подобие – #@!%&.
- Отключите на роутере функцию WPS (QSS), поскольку она уязвима к взлому
- Постарайтесь использовать последний протокол безопасности WPA2 вместе с шифрованием по стандарту AES. Устаревший протокол WEP гарантированно взламывается злоумышленником в течение нескольких минут; также уязвима простая схема WPA-TKIP.
При соблюдении этих нехитрых правил вы значительно затрудните несанкционированное проникновение в вашу беспроводную сеть. В целом, любой пароль можно подобрать методом полного перебора, однако сложная комбинация потребует такого количества вычислительных ресурсов и времени, которые под силу только большим компаниям или государствам.
Что касается вопроса – какое выбрать Wi-Fi оборудование, то многое зависит от сценариев его использования. Будет ли это домашняя или офисная сеть, какова площадь покрытия, количество пользователей, желаемые сервисы. Wi-Fi решение для кафе будет отличаться от сети склада или торгового центра. Гостиница или банк, парковый комплекс или промышленное предприятие – каждая сфера имеет свои нюансы. Наши специалисты помогут подобрать наилучшее решение, проведут консультации и возьмут на себя работы по внедрению и дальнейшему сервисному обслуживанию вашей IT инфраструктуры.
